DSP - Aufarbeitung von Biomolekülen - Seminar / Kurs von DECHEMA-Forschungsinstitut

Design und Scale-up durch Laborexperimente und Prozesssimulation

Inhalte

Bei der Herstellung von Aminosäuren, Peptiden, Proteinen und monoklonalen Antikörpern werden 50-90 % der Herstellungskosten durch das Downstream Processing verursacht. In der Prozessentwicklung müssen Trennprozesse aufgrund der physiko-chemischen Eigenschaften der Zielmoleküle, Verunreinigungen und Nebenkomponenten in einer bestimmten Sequenz entworfen werden. So gelingt es, die Ausbeute zu erhöhen und die erwünschte Reinheit zu erzielen und gleichzeitig die Anzahl der Grundoperationen zu reduzieren. Die Methoden des Downstream Processings für komplexe Moleküle werden immer effizienter und damit auch wirtschaftlicher. Neueste Entwicklungen bei stationären Phasen und in dem apparativen Produktions-Equipment sowie die neuesten Prozessdesign-Methoden durch Simulation, kombiniert mit Laborexperimenten, haben diesen Fortschritt möglich gemacht. Dieses Seminar wird die Auslegung von Grundoperationen, wie UF/DF-, Ionenaustauch- und Affinitäts-Membranen sowie Affinitäts-, Ionenaustausch-, Immobilisierte Metallaffinitäts-, Größenausschluss-, Hydrophobe Wechselwirkungs- und Reversed Phase-Chromatographie erklären. Dies sind etablierte Schlüsseltechnologien und als hocheffiziente Trennverfahren in der Produktion vielfältig eingesetzt vorhanden. Als weitere Themen werden Protein Refolding, Extraktion und Präzipitation/Kristallisation diskutiert. Ebenso werden Virus-Inaktivierungs-/Reinigungsmethoden erläutert.

Programm:

  • Downstream Processing (DSP)Grundlagen und Theorie
  • Grundlagen Chromatographie
  • Grundlagen Membrantechnik, Extraktion, Fällung/Kristallisation, Bioanalytik, Laboranlagen
  • Experimente im Labor: Experimentelle Modellparameterbestimmung Screening, Säulenpacken, Bindungs-/Elutionsbedingungen, van Deemter Kurve, Dyn. /Max. Kapazität, Druck-Fluss-Kurve, Isothermen, Flux/Retention, Cut-off, Löslichkeiten, Verteilungskoeffizienten, Scale-up
  • Simulationstutorien zu Design und Optimierung von Membranen, Extraktion, Destillation, Kristallisation, Fällung und Chromatographie

Lernziele

Nach dem Kurs sollte jeder Teilnehmer

  • fähig sein, modernes Downstream Processing und die Auslegungsmethoden dazu in der täglichen Projektarbeit anzuwenden
  • mit der Handhabung von Membran- und Chromatographie-Versuchsanlagen vertraut sein
  • fähig sein, Plattform-Technologien und Aspekte der "Process Analytical Technology" (PAT) Initiative der "American Food and Drug Administration" (FDA) sowie QbD (Quality by Design) Metzhoden zu evaluieren
  • in der Lage sein, Experimente zur Auslegung von Membran-, Extraktion, Fällung/Kristallisation und Chromatographie-Prozessen zu entwerfen
  • fähig sein, eine Maßstabsübertragung für die Grundoperationen durchzuführen
  • gut über Möglichkeiten und Grenzen des Prozessdesigns im DSP mit Hilfe von Simulationen informiert sein.

Zielgruppen

Wissenschaftler und Techniker, die in der Prozessentwicklung, Pilotierung oder Produktion tätig sind. Abgesehen von grundlegenden Kenntnissen in der EDV werden keine Vorkenntnisse vorausgesetzt.

SG-Seminar-Nr.: 1486310

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